我国太阳能资源及光伏发展潜力探析

太阳能是最重要的可再生能源之一，光伏发电技术也是分布式发电系统中不可或缺的重要组成部分。我国是太阳能资源丰富的国家，因此光伏发电技术在我国有着广阔的市场前景。

太阳能光伏发电系统在不同的地区有不同的利用形式。总的来说，有以下三种：①在荒漠地区，可以构建大型光伏电站；②在发展较好的地区，可以发展太阳能光伏建筑；③在偏远地区，可以构建独立光伏微电网。

1.2.1.1 荒漠光伏电站

我国沙漠和沙漠化土地主要分布于内蒙古和新疆地区，沙漠面积约为85万km²，其中主要有塔克拉玛干沙漠（面积为33.76万km²），古尔班通古特沙漠（面积为4.88万km²），巴丹吉林沙漠（面积为4.43万km²），柴达木盆地沙漠（面积为3.49万km²）、腾格里沙漠（面积为4.27万km²）和库布齐沙漠（面积为1.61万km²）等。这些荒漠地区年总辐射量超过1600kW·h/m²。平均下来，1km²可实现100MWp的产能（Wp是太阳电池输出功率单位，是标准太阳光照条件下，即欧洲委员会定义的101标准，在辐射强度为1000W/m²，大气质量为AM1.5，电池温度为25℃条件下，太阳电池的输出功率）。照此推算，1000km²安装荒漠光伏电站可达到100GWp，而这只占我国荒漠地区总面积的0.1%。可见，我国发展超大规模荒漠电站的潜力非常大。

荒漠光伏电站已经成为我国能源发展战略中非常重要的部分。我国规划在2010年以前建立2或3座10～20MWp的荒漠先导示范电站，总装机容量达到30MWp，以实验其技术和经济的可行性。2010～2020年正式启动我国开阔地（荒漠）光伏电站计划，争取2010～2020年新增光伏电站装机容量达到11970MWp，到2020年底累计开阔地（荒漠）光伏电站装机容量达到12GWp。

从目前我国的国力和政策看，荒漠光伏电站应靠近主干电网（最好在50km以内），以减少新增输电线路的投资。主干电网具有足够的承载能力，在不改造的情况下，有能力输送光伏电站的电力。还应靠近距离用电负荷中心在100km以内，以减少输电损耗；如果附近没有用电负荷中心，则最好有大型水电站，可以将光伏电站的电力通过抽水蓄能进行转换。

1.2.1.2 太阳能光伏建筑(www.xing528.com)

太阳能光伏发电在发达地区推广利用的最佳形式就是与公共电网并网，并且与建筑结合，即光伏建筑一体化。光伏发电系统与建筑结合的早期形式主要就是所谓的“屋顶计划”，这是德国率先提出的方案并进行具体实施。目前，光伏建筑已经从单纯地将光伏组件安装在屋顶上，发展成为将光伏组件作为建筑材料的一部分。现在通常将光伏组件构造成平板状结构，经过特殊设计和加工满足建筑材料的基本要求。

我国房屋总建筑面积已经达到400亿m²（城市：81亿m²，屋顶面积约为8亿m²；农村：160亿m²，屋顶面积约为32亿m²）。若在上述面积的1/5上安装光伏发电，总安装容量可达到80GWp（约占2004年我国电力总量的1/5，年发电量约120TW·h，占全国总发电量的7.3%）。国家规划到2010年累计安装50MWp，到2020年达到1GWp。目前，已经完成MWp级电站3座。

1.2.1.3 偏远地区独立光伏微电网

偏远地区远离城市电网，可构建独立光伏微电网。我国还有大约28000个村庄、700万户、3000万人口无电。这些无电人口大都分布在我国西部地区和一些海岛，其中一些无电村庄使用柴油发电机发电，每日供电2～3h。有些连柴油发电机也没有，只能点酥油灯、煤油灯和蜡烛照明。这些无电地区有很丰富的太阳能资源，光伏发电在这样的地区有广阔的市场前景。

如果每个无电村按照10kWp，每个无电户按照400Wp规划，再考虑到已建电站的扩容，则潜在市场大约是3000MWp。按规划，2010年以前争取全部解决西部50户以上的无电村和15%的散居无电户的用电问题，新增光伏发电量为265MWp，累计用于农村电气化的太阳电池达到300MWp。

考虑到光伏发电的低能量密度和随机性，光伏发电系统对边远地区供电，当容量较小时需配以储能单元才能独立运行，或者是几种能源组成联合发电系统，如风/光联合发电系统、光伏/小型水电站联合发电系统等。